行業新聞|2022-09-07| 深圳維動自動化
齒輪齒條作為一種常見的機械傳動方式，在很多行業都有著應用，傳動過程中具有很好的穩定性、高效率等優點。深圳維動生產銷售齒輪齒條傳動件，齒條采用C45碳鋼材料，齒輪采用高強度齒輪齒生產，經過精銑研磨后得到高精度的齒輪齒條。齒輪齒條在生產或是運行過程中會產生裂紋，對于這個問題整理相關資料，并有著針對性的解決方案，齒輪齒條產生裂紋的原因以及解決方案，一起了解一下吧！
1、原料齒條原料對材料機械性能及熱處理質量有直接影響，不同類型的合金鋼有不同的熱處理工藝，如果合金元素不符合標準規定，會導致材料在熱處理過程中產生硬度值偏差、開裂等問題。另外原材料中的碳含量過高或磷、硫、氧、氫雜質超標，以及鍛造過程中形成的白點、氣孔、夾雜等因素也會導致齒輪開裂。
2、熱處理。材料熱處理分為預熱處理和最終熱處理，預熱處理形成的基體組織對最終熱處理有較大影響。熱處理環節中容易引起齒面開裂的因素有碳勢分布、表面碳濃度、碳化物級別等。本案例中最終熱處理為滲碳淬火，根據標準表面碳濃度應控制在0.8%~1%之間。根據國內有關研究，并結合公司多年實際經驗，碳濃度在0.7%~0.8%之間將得到較理想的表面硬度及均勻的金相組織。如果在熱處理中表面碳濃度過高或者形成帶狀、網狀等形態的碳化物，這些碳化物極易導致齒面開裂。
3、磨削加工。齒輪在磨削過程中會產生大量的磨削熱，如果熱量不能夠及時散發，將在齒輪表面形成較大的拉應力。如果應力值超過材料的抗拉強度，將會形成磨削裂紋。磨削裂紋一般會垂直與齒長方向，呈細碎狀不規則分布，如果不能及時發現，后期會產生齒面剝落。
解決方法
熱處理方面
熱處理滲碳環節應降低碳勢濃度，煤油滴注式應減小每分鐘滴注量，可控氣氛式應降低氣氛濃度，表面碳濃度不宜超過0.8%。滲碳時間應嚴格控制，滲碳層深度應符合工藝要求。滲碳后最好隨爐冷卻至300℃左右進行二次加熱，然后淬火。如果直接淬火，要保證淬火溫度在820℃左右。回火溫度和時間也要有充分保證，保證殘余奧氏體在10%~15%。每爐都要配有隨爐試棒，要及時檢測表面碳濃度、滲碳深度，以及淬火后碳化物級別。齒輪硬度不追求上限，硬齒面齒輪洛氏硬度（HRC）達到58即可。
齒輪磨削方面
在磨削余量的選擇上，應留盡量小的磨削余量，以減少磨削熱的產生。模數大于5mm的齒輪，磨削用量粗磨為0.05mm左右，精磨不應大于0.025mm。模數小于5mm的齒輪，磨削用量還應進一步減小，砂輪速度不宜過快。應保證工件噴砂干凈徹底，否則淬火氧化皮和其它附著物會堵塞砂輪氣孔，導致散熱不良。在磨削砂輪的選用上，粗磨時可選用粒度較大的砂輪，精磨時選用粒度較小的砂輪，硬度選用中軟或者軟為宜。冷卻液應選用磨削油，盡量不要選用磨削液，否則冷卻速度過快，會加劇熱脹冷縮現象，導致磨削裂紋出現。
通過實際檢查發現齒輪齒條裂紋產生的原因是因為齒輪齒條熱處理的方式與負載有著很大的關系，如材質與處理方式沒問題的情況下很大一部分原因是因為負載過重或是選型過程出現問題。所以在選型過程中需要注意選型問題，使用中避免過載發生，這樣能有效避免產生齒輪齒條裂紋的產生。
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